微弧氧化法制備磷酸鈣鈦陶瓷膜層的研究.pdf

1、鈦及其合金具有良好的力學(xué)性能和生物相容性，是當(dāng)前醫(yī)用材料研究的熱點(diǎn)。本論文在偏磷酸鹽體系中利用微弧氧化法在鈦基體上原位合成了磷酸鈣鈦(CaTi4(PO4)6，簡稱CTP)生物活性陶瓷涂層。這一方法制備的膜層不僅具有好的力學(xué)性能及生物學(xué)性能，而且徹底解決了涂層與基體間界面穩(wěn)定性和涂層制備方法適應(yīng)性的問題。 本論文研究了不同電解液參數(shù)及工藝參數(shù)對CTP膜層的影響，并用仿生溶液對其生物活性進(jìn)行了考察，初步探討了CTP生物活性陶瓷涂層的

2、形成機(jī)理及其表面誘導(dǎo)生成類骨材料羥基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2，英文名稱Hydroxyapatite，簡稱HAp)的機(jī)理。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：電解液中PO3-濃度和Ca/P比分別為25g/L和1:6、電流密度為15 A/dm2時(shí)，可得到孔洞分布均勻且CTP結(jié)晶較好的陶瓷膜層，而電解液起始溫度、反應(yīng)溫度及極距對陶瓷膜層形成影響不大；CTP陶瓷膜經(jīng)堿處理后在HAp誘導(dǎo)沉積液中浸泡生成了生物活性物質(zhì)HAp；用NaOH調(diào)節(jié)HAp

3、誘導(dǎo)沉積液的pH值和用NaHCO3調(diào)節(jié)HAp誘導(dǎo)沉積液的組成均可使CTP陶瓷膜表面在6天內(nèi)生成HAp；通過改變組成將HAp誘導(dǎo)沉積液的pH值調(diào)為6.80時(shí)生成的晶型反而不如用NaOH調(diào)節(jié)其pH值為6.50時(shí)的晶型，這是由于NaHCO3的堿性較NaOH弱，提供HAp形成所必需的OH能力相應(yīng)較差，使得在相同的時(shí)間內(nèi)HAp晶型形成得稍不完整。 通過探討Ca、P元素進(jìn)入膜層的方式得出，當(dāng)微弧氧化膜層被擊穿時(shí)，由于電勢瞬間降低，其對溶液中